Projet de l'Hôpital pour Enfants de Zurich : Avant-garde de l'Efficacité Énergétique dans le Secteur de la Santé

Avec une surface totale de plancher de 90 000 m², le nouvel hôpital pédiatrique de Zurich devrait poser un jalon dans la prise en charge des enfants et des adolescents. Il sera implanté sur le site voisin de la clinique psychiatrique universitaire de Lengg. Le site sud accueillera le subtil hôpital de soins aigus, tout en longueur et sur trois étages, qui proposera l'éventail complet de toutes les spécialités de la chirurgie pédiatrique ainsi que de la médecine pour adolescents. Le bâtiment destiné à la recherche et à l'enseignement donnera une nouvelle orientation à l'aire nord avec son aspect circulaire de six étages. La planification de la technique très complexe du bâtiment a été réalisée par Gruner. Pour soutenir la planification spécialisée, Bauklimatik a pu effectuer des simulations thermiques et énergétiques du bâtiment ainsi que des calculs énergétiques. L'un des premiers grands projets BIM a été l'utilisation d'un CDE (common data environment) dRofus, avec lequel des informations de base telles que l'utilisation des locaux, les besoins en chaleur et en froid ainsi que l'inventaire des appareils ont été saisies numériquement. Le dRofus a servi de source d'information centrale pour la simulation et la planification du bâtiment. Les simulations thermiques et énergétiques du bâtiment ont permis de calculer de manière dynamique les besoins en chauffage et en climatisation pour une même zone d'utilisation (pièces combinées). Pour ce faire, 31 profils d'utilisation différents des pièces et une vingtaine d'installations de ventilation différentes avec en partie l'humidification et la déshumidification ont été modélisés dans la simulation. Lors du post-traitement, chacun des 2500 locaux a reçu une puissance de chauffage et de refroidissement spécifique pour la conception de la technique du bâtiment. Une simulation énergétique annuelle a ensuite fourni des informations sur la consommation totale d'énergie et de puissance de l'hôpital de soins aigus et du bâtiment de recherche, et a servi de base pour le calcul des coûts énergétiques. En outre, les chiffres énergétiques ont fourni des informations sur les besoins simultanés en chaleur et en froid ainsi que sur l'utilisation optimale de la chaleur résiduelle. Les résultats de la simulation ont été joués sur dRofus et sortis en parallèle sous forme de modèle IFC Space avec des propriétés jointes.

Valeur ajoutée

• Calcul dynamique des besoins en puissance de chauffage et de refroidissement au niveau de la pièce, du bâtiment et de la zone.
• Documentation des résultats en plans 2D, IFC 3D et sur dRofus.
• Bilan de l'énergie utile annuelle et de l'énergie finale
• Couverture des besoins en chaleur et en froid avec prise en compte de la simultanéité (utilisation optimale de la chaleur résiduelle).

Prestations

CDE (environnement commun de données) dRofus

• Le dRofus a servi de dépôt central de données et fonctionne sur la base de pièces. Chaque pièce était rattachée à un modèle défini contenant des paramètres pour les planificateurs spécialisés respectifs. De plus, le maître d'ouvrage avait accès à tout moment aux bases de planification actuelles.

Bases transparentes et plans d'ensemble

• Les bases de simulation ainsi que les résultats ont été visualisés sur des plans en couleur clairs. Cela a permis un contrôle plus efficace des nombreuses et complexes bases des simulations thermiques et énergétiques.

Calculs dynamiques de la puissance de chauffage et de refroidissement

• Comme base de la conception de la technique du bâtiment, les besoins en chauffage et en refroidissement ont été calculés de manière dynamique selon la norme SIA382/2 en fonction du climat ambiant souhaité. Les résultats ont été joués sur le dRofus à l'échelle de la pièce et exportés sous forme de modèle IFC Space avec des propriétés jointes.

Calculs de l'énergie annuelle et bilan

• Les bilans des énergies annuelles utiles et finales ont fourni des informations sur la consommation d'énergie totale du site. Les coûts énergétiques annuels ont pu être calculés à l'aide de ratios.

Évaluation des taux de couverture

• Les simulations énergétiques annuelles ont fourni des informations sur la simultanéité des besoins en chaleur et en froid du site. Elles ont permis de déterminer les taux de couverture (charge de base et charge de pointe) des différents générateurs de chaleur et de froid ainsi que le potentiel du freecooling et de l'utilisation de la chaleur résiduelle.

Bilan énergétique du champ de sondes géothermiques

• Le nouveau bâtiment de l'hôpital pédiatrique de Zurich sera chauffé et refroidi par plus de 100 sondes géothermiques. Les simulations thermiques et énergétiques des besoins en chaleur et en froid ont fourni des informations sur le prélèvement de chaleur et l'apport de chaleur attendus dans le champ de sondes géothermiques.

retour à aperçu